NOTIONS DE SISMOLOGIE · 17/11/2011 1 NOTIONS DE SISMOLOGIE Sismologie appliquée à l’usage des ingénieurs civils Cours de risques sismiques. Master de génie civil –habilitation

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NOTIONS DE SISMOLOGIE

Sismologie appliquée à l’usage des ingénieurs civils

Cours de risques sismiques.Master de génie civil – habilitation 2011Université Paul Sabatier Toulouse IIIPr. Erick Ringot ([email protected]), Pr. Martin Cyr ([email protected])

Révision : 17 novembre 2011

Risques sismiques - SISMOLOGIE master GC UPS Tlse 3 / E.Ringot, M.Cyr page 2

Patricia BalandierSismologie appliquée à l’usage des architectes et ingénieurs, Cahier N°4, Collection Conception parasismique, mai 2004http://www.planseisme.fr/IMG/pdf/GA_Sismologie_appliquee-2.pdf

Cyril AubaudPhysicien adjointInstitut de Physique du Globe de Parishttp://www.ipgp.fr/~aubaud/

Quelques sources utilisées…

Erick RingotDynamique (cours de Master 1) & génie parasismique (Master 2)https://sites.google.com/site/sciencespourlingenieur/

http://www.planseisme.fr/http:// www.sisfrance.nethttp:// www.seisme.prd.frhttp://eost.u-strasbg.fr/pedago/Accueil.htmlhttp://mail.colonial.net/~hkaiter/earthquakes.html

Sites internet (non exhaustif)


André Filiatrault, Éléments de génie parasismique et de calcul dynamique des structures, Éditions de l'École polytechnique de Montréal, 1996, 478 pages

Jacques Betbeder-Matibet, Génie parasismique (en 3 volumes) : Les phénomènes sismiques -Risques et aléas sismiques - Prévention parasismiqueHermès – Lavoisier, 2003

Milan Zacek, Construire parasismiqueEditions Parenthèses, 1998, 344 pages

Victor Davidovici, La construction en zone sismique, Editions Le Moniteur, 1999, 330 pages

Quelques sources utilisées…


II – Risque sismique1. Aléa sismique2. Effet de site – amplification locale du mouvement sismique 3. Effets induits dans les sols et les roches

a) Déplacements irréversibles sur la failleb) Liquéfactionc) Mouvements de terrain

4. Microzonage sismique

I - Caractérisation du mouvement sismique1. Mécanisme de formation d’un séisme2. Ondes sismiques et mouvement du sol3. Magnitude et intensité

Plan du cours

0 – La notion de risques, les risques naturels,les séismes, la sismologie

III – Règles parasismiques françaises1. Prise en compte du risque sismique à l’échelle régionale2. Définition de l’action sismique sur un ouvrage


Qu’est-ce que le risque ?

Chacun de nous peut être confrontéà 5 types de risques :

* Risques naturels

* Risques technologiques

* Risques de transports collectifs

* Risques de la vie quotidienne

* Risques liés aux conflits

www3.ac-clermont.fr/pedago/svt/docword/risques.ppt

http://www.iffo-rme.fr/http://eedd.scola.ac-paris.fr/risques2.htm


Approche simplifiée du risque - aléa

ALEA : Evénement potentiellement dangereux


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Approche simplifiée du risque - enjeux

ENJEUX : Intérêts menacés par l’aléa(humains, économiques, environnementaux, patrimonia ux)



Approche simplifiée du risque - risque

RISQUE : confrontation d'un aléa avec des enjeux

Aléa violent + Enjeux importants = Risque Majeur



Risque - COURBE DE FARMER

Un risque est défini comme acceptable lorsque l'on consent à vivre avec, en contrepartie d'un bénéfice et dans la mesure où il est contrôlé.

Observatoire de l'opinion sur les risques et la séc urité - IPSN

Risque inacceptable

Risqueacceptable

Risque Risque Risquecourant moyen majeur

G

P



Risque inacceptable

Risqueacceptable

G

P

Maîtriser le risque, c'est mettre en œuvre les moyens nécessaires pour abaisser la probabilité et/ou la gravité d'un événement non souhaité, afin que le risque qui était à l'origine inacceptable devienne acceptable.

Risque - COURBE DE FARMER



Concrètement c’est quoi un risque majeur ?

• une faible probabilité d'occurrence

• une gravité très élevée

Par conséquent, le Risque Majeur peut être caractér isé par :

Le risque majeur, c'est la menace sur l'homme et son environnement direct, sur ses installations, la menace dont la gravité est telle que la société se trouve absolument dépassée par l'immensité du désastre.

Haroun Tazieff

Risque à probabilité faible qu'un agent encoure une perte supérieure à sa richesse et soit en faillite.

Revue "Risques" les cahiers de l'assurance

Seules les 3 premières catégories font partie des risques majeurs

• Risque naturel• Risque technologique• Risque des transports collectifs

www3.ac-clermont.fr/pedago/svt/docword/risques.ppt* Risques de la vie quotidienne* Risques liés aux conflits

Les risques naturelsInondations, écroulements, glissements de terrains, séismes, tsunamis…

http://www.statistiques.developpement-durable.gouv.fr/lessentiel/article/368/1239/risques-naturels-evenements-survenus-france.html

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Les risques naturels en France

Inondations : 45%

Cyclones ou tempêtes : 24%

Mouvements de terrain : 9%

Séismes : 8%

Avalanches : 7%

Feux de forêt : 2%

Vagues de chaleur : 2%

Eruptions volcaniques : 2%

Raz de marée : 1%

Les événements naturels dommageables en France de 1900 à 2007

Note : Événements de gravité 3 ou plus. Il est possible que le recensement des événements de gravité 3 ne soit pas exhaustif (notamment pour les événements ayant eu lieu entre 1900 et 1950). Les avalanches déclenchées par des comportements imprudents ne sont pas comptabilisées.Source : Meeddm (DGPR), bases de données sur les catastrophes naturelles depuis 1900 en France, septembre 2009 - et Medd (DPPR), "Les événements naturels dommageables en France et dans le monde en 2007".


Les catastrophes naturelles en Europe (1975-2008)

Notes : catastrophes ayant fait plus de 9 morts ou touché plus de 99 personnes ou ayant fait l'objet d'une déclaration d'état d'urgence ou d'un appel à l'aide internationale ; Autres : avalanches, vague de chaleur, raz de marée, éruption volcanique.Source : EM-DAT, the OFDA/CRED International Disaster Database, 2009.

http://www.statistiques.developpement-durable.gouv.fr/lessentiel/article/368/1239/risques-naturels-catastrophes-europe.html

La France fait partie des pays européens les plus souvent touchés par les catastrophes naturelles, même lorsqu’on se limite au territoire métropolitain.Parmi les catastrophes naturelles survenues entre 1975 et 2008, les inondations ont touché plus fréquemment la France, la Grèce, l’Italie, la Roumanie, l’Espagne et le Royaume uni.Les tempêtes ont touché tous les pays d’Europe, mais de manière plus fréquente les pays suivants : Autriche, Belgique, Danemark, France, Allemagne, Irlande, Pays-Bas, Royaume Uni.La Grèce et l’Italie sont les deux pays européens les plus fréquemment touchés par des séismes.


Risques majeurs en France

http://www.statistiques.developpement-durable.gouv.fr/lessentiel/article/368/1239/risques-naturels-lexposition-france.html

Note : * risques considérés : inondations, mouvements de terrain, séismes (aléa modéré à fort), feux de forêt, avalanches, éruptions volcaniques.Source : SOeS, 2009, d'après MEEDDM, Gaspar, juillet 2009 - Insee, RP, 2006 - © IGN, BD Carto® limites communales, 2006.

La population dans les communes exposées aux risques naturels majeurs


Communes exposées : Pourcentage de la population

en 2006 dans les communes

aux inondations 77%

aux mouvements de terrain 54%

aux feux de forêt 20%

aux séismes (d’aléa modéré à très fort)

19%

aux avalanches 1%

aux éruptions volcaniques 2%

à l’un de ces risques au moins 87%

à aucun de ces risques 13%

Densité de population dans les communes exposées aux risques majeurs

Risques majeurs en France


Les risques naturels : séismes



Un risque majeur

Conséquences secondaires:

• Glissements de terrains, éboulements

• Incendies

• Tsunamis

1436 Naples-Brindisi Italie 30 000 morts

1531 Lisbonne Portugal 30 000 morts

1693 Catane Italie 60 000 morts

1737 Calcutta Inde ~50 000 morts

1797 Quito Equateur 40 000 morts

1906 San Francisco Etats-Unis 700 morts

1908 Messine Italie 65 000 morts

1920 Ganzu (ou Kan-sou)

Chine 180 000 morts

1923 Tokyo Japon 143 000 morts

1976 Tangshan Chine 800 000 morts

1980 El-Asnam Algérie 3 500 morts

1985 Mexico Mexique 20 000 morts

1995 Kobe Japon 5 000 morts

1999 Izmit Turquie 20 000 morts

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Les risques naturels : séismes et ses conséquences

Glissements de terrains



http://web.mala.bc.ca/geoscape/landslide!.htm







Hong Kong







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Jusqu’à mai 2011


Séismes et tsunamisSumatra, 26 décembre 2004





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Géologie de la France, 2002, n° 2, 39-52

http://geolfrance.brgm.fr/

Animation- CEA- film

Risques sismiques - SISMOLOGIE master GC UPS Tlse 3 / E.Ringot, M.Cyr page 33 Risques sismiques - SISMOLOGIE master GC UPS Tlse 3 / E.Ringot, M.Cyr page 34




Comment prévenir les risques ?

Informer, sensibiliserRenforcer la réglementation

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Comment prévenir les risques ?

http://www.statistiques.developpement-durable.gouv.fr/lessentiel/article/368/1239/risques-naturels-plans-prevention.html


Objectifs de la sismologie

� Identification des sources sismiques pouvant concerner le site à construire. Estimation de l'énergie sismique pouvant arriver sur le site (estimation de l'aléa sismique régional) ;

� Connaissance du comportement prévisible du site sous l'effet des séismes régionaux possibles (estimation de l'aléa sismique local) ;

� Maîtrise de la réponse potentielle des bâtiments, viabilités et équipements aux mouvements prévisibles du sol ;

� Adoption de politiques de mitigation du risque sismique ;

� Traduction réglementaire des connaissances.


Résultats et limites de la sismologie

Les géophysiciens effectuent des recherches pour caractériser la sismicité du globe et tenter d'établir des lois de comportement ou « modèles » permettant de progresser dans la prévision des phénomènes et donc dans la prévention des risques.

Si l’on peut assez bien caractériser ce qui peut arriver dans une zone sismique et lui associer une probabilité de survenance, il n’est pas possible de prédire quand un séisme surviendra.

Ces travaux sont utiles à l'élaboration de stratégies de « protection » contre les séismes pour les architectes et les ingénieurs, et autres professionnels de la prévention.

Ainsi on peut assez bien :

� définir la « violence » possible des séismes pouvant survenir sur les failles sismogènes, c'est à dire leur magnitude ;

� établir la manière dont la distance va atténuer l'amplitude des oscillations ;

� définir la manière dont un sol ou un site donné va modifier les oscillations qu'il reçoit, en les amplifiant éventuellement ;

� définir la manière dont un sol peut voir ses caractéristiques mécaniques se dégrader (tassements, éboulements…) de façon inacceptable pour la sécurité des personnes et activités qui s'y trouvent.

Ce qui permettra d'opérer les bons choix en matière de construction, et en général d'aménagement du territoire.

Documents

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